Academic year2018/19
CourseHUMAN NUTRITIONAL SCIENCES
Code264CC
Credits6
PeriodSemester 1
LanguageItalian
Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) |
CHIMICA GENERALE | CHIM/03 | LEZIONI | 52 | CHRISTIAN SILVIO POMELLI unimap |
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Syllabus not available in selected language
Obiettivi di apprendimento
Conoscenze
Principali concetti ed argomenti della chimica. Risoluzione dei principali esercizi numerici legati a composizione, concentrazione, trasformazioni energetiche nei sistemi e nei processi chimici.
Modalità di verifica delle conoscenze
Esame scritto: Prove in itinere (2) o esame scritto finale con risoluzione di esercizi numerici.
Esame orale: 1. Discussione degli errori numerici e concettuali della prova scritta.
2. Capacitá di illustrare ed utilizzare i concetti presentati durante il corso.
Capacità
Lo studente sará in grado di analizzare ed interpretare le proprietá di semplici sistemi chimici.
Sará inoltre in grado di comprendere i concetti più avanzati che saranno oggetto degli altri corsi di chimica presenti nel piano di studi.
Modalità di verifica delle capacità
Esame scritto: Prove in itinere (2) o esame scritto finale con risoluzione di esercizi numerici.
Esame orale: 1. Discussione degli errori numerici e concettuali della prova scritta.
2. Capacitá di illustrare ed utilizzare i concetti presentati durante il corso.
Comportamenti
Lo studente dovrá studiare costantemente gli argomenti oggetto delle lezioni. In caso di dubbi e/o di carenze nei prerequisiti é consigliato presentarsi al ricevimento del docente. Sarà attivato un servizio di tutoring tenuto da studenti degli ultimi anni di CTF o di dottorato.
Modalità di verifica dei comportamenti
Prove in itinere. Svolgimento partecipato di esercizi in classe. Verifica di esercizi svolti a casa.
Prerequisiti (conoscenze iniziali)
Conoscenze base di matematica e fisica.
Programma (contenuti dell'insegnamento)
Parte I: Struttura atomica e molecolare.
- Teoria atomica della materia. Costituenti degli atomi. Numero atomico, massa atomica, isotopi. Determinazione della massa atomica e numero di Avogadro.
- Gli atomi. Cenni di meccanica quantistica. Orbitali. Regole di riempimento degli orbitali. La tavola periodica.
- Il legame Chimico. Legame ionico. Legame covalente. Strutture di Lewis. Legame di valenza. Orbitali molecolari. Polarità dei legami.
- Esempi di semplici molecole ed analisi dei loro legami ed orbitali. Il legame metallico. Il legame ad idrogeno. Legami di van der Waals.
- Principali classi di composti Inorganici: ossidi, idruri, idrossidi, acidi, sali, ioni. Analisi elementare e determinazione della formula bruta.
- Principali classi di reazioni chimiche: acido-base, scambio, ossido-riduzione. Bilanciamento di reazioni.
Parte II: Aggregazione della materia.
- Lo stato gassoso. Principali proprietà dei gas. Equazione di stato dei gas perfetti e sue proprietà ed applicazioni. Cenni sulla teoria cinetica dei gas e legge della diffusione gassosa. Cenni sui gas reali.
- I Liquidi. Cambiamenti di stato verso gas e solidi. Esempi di diagrammi di stato: acqua ed anidride carbonica. Tensione superficiale.
- I solidi. Tipi di solidi: metallici, ionici, covalenti e molecolari. Esempi pratici dei vari tipi di solidi e loro proprietà.
- Le soluzioni: solidi nei liquidi e gas nei liquidi. Concentrazione e solubilità. La tensione di vapore. Proprietà colligative: pressione osmotica e spostamento dei punti di congelamento ed ebollizione.
- Esercizi su solubilità e proprietà colligative. Sistemi più complessi: micelle, membrane, colloidi.
Parte III: Energia, equilibrio e trasformazione.
- Energia e sue varie forme di interesse chimico. Primo principio della termodinamica. Variabili di stato e funzioni di stato. Energia interna ed entalpia. Il calore specifico. Esempi semplici con gas perfetti e solidi. Unità di misura dell’energia.
- Manipolazione dell’energia: reazioni chimiche e termochimica. Legge di Hess. Quantità standard e loro tabulazione/uso. Le reazioni di combustione. La Bomba di Mahler e la determinazione delle calorie degli alimenti.
- Secondo principio della termodinamica. Processi spontanei e non spontanei. L’entropia. Casi semplici di determinazione dell’entropia. Cenni sull’interpretazione statistica dell’entropia. Terzo principio della termodinamica.
- Energia libera di Gibbs e spontaneità dei processi. Manipolazione dell’energia di Gibbs. L’energia di Gibbs ed il concetto di equilibrio chimico. La costante di equilibrio e sua relazione con l’energia di Gibbs.
- Equilibrio chimico in sistemi omogenei ed eterogenei: casi più importanti. Attività e concentrazione. Spostamento dell’equilibrio con pressione, temperatura e concentrazione.
- Liquidi miscibili ed immiscibili. Equilibri di solubilità in soluzione acquosa. Equilibri acido-base in soluzione acquosa.
- il pH. Casi più importanti: acidi/basi forti e deboli. Soluzioni tampone. Titolazione.
- Elementi di cinetica chimica. Reazioni di ordine zero, primo e secondo. Influenza della temperatura. Cenni di cinetica enzimatica.
Parte IV. Approfondimento monografico: composti inorganici nella nutrizione.
- I sali, il cloruro di sodio. Solubilità del cloruro di sodio e meccanismo dettagliato della solubilità dei sali. Sali di calcio e magnesio e durezza. Osmosi e metodi di conservazione dei cibi basati su sale e zucchero.
- Acqua come mezzo di trasmissione del calore. Cenni sulla cottura dei cibi. Liofilizzazione. Acqua legata e non legata e meccanismi di degradazione legati all’acqua. L’ossigeno atmosferico come ossidante. Cenni sull’irrancidimento e sugli antiossidanti. Il vuoto come metodo di conservazione. Metodi di conservazione basati sulla presenza o sull'assenza dell'acqua.
- Elementi metallici nella nutrizione. Concetto di oligoelemento. Rassegna dei principali oligoelementi e delle loro fonti. Composti di coordinazione. Cenni sul ruolo del ferro nel metabolismo.
Bibliografia e materiale didattico
Uno dei seguenti testi:
Palmisano - Schiavelli Elementi di Chimica - EdiSes
Manotti Lanfredi - Tiripicchio: Fondamenti di Chimica (II edizione), Casa Editrice Ambrosiana.
Qualunque testo di chimica generale di livello adeguato (chiedere al docente) eventualmente giá in possesso degli studenti.
Ciucci - Toncelli: Stechiometria, Zanichelli.
Materiale messo a disposizione su moodle dal docente.
Indicazioni per non frequentanti
I non frequentanti sono invitati a contattare il docente almeno un mese prima dell'esame.
Modalità d'esame
Scritto ed orale.
Updated: 07/09/2018 16:47